物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)及其信息技術(shù)(參考版)
2025-01-14 23:32本頁(yè)面
【正文】 演講完畢，謝謝觀看！ 。小型化、造價(jià)低的 RFID芯片與讀寫器，傳感器芯片、傳感器的無(wú)線通信芯片，以及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)電路與設(shè)備的研制都需要使用 SoC技術(shù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)提供了計(jì)算工具，通信技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)提供了通信手段，微電子技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基石。 ?圖 217左端是一款用多塊大規(guī)模集成電路和一些分立元件組成的手機(jī)電路結(jié)構(gòu)圖，圖的右端是將手機(jī)的多塊大規(guī)模集成電路和部分元件集成在一起的 SoC芯片示意圖。 ?系統(tǒng)芯片（ SoC）也稱為片上系統(tǒng)。 ? 第五階段： 1993年制造出集成了 1000萬(wàn)個(gè)晶體管的 16MB FLASH與 256MB DRAM的特大規(guī)模集成電路（ ULSI）芯片。 ? 第三階段： 1967～ 1973年，制造出集成度為 1000～ 100 000個(gè)晶體管的大規(guī)模集成電路（ LSI）芯片。 ? 集成電路的發(fā)展階段 ? 第一階段： 1962年制造出集成了 12個(gè)晶體管的小規(guī)模集成電路 (SSI)芯片。 ?計(jì)算機(jī)界對(duì)于摩爾定律的兩點(diǎn)推論是： ?微處理器的性能每隔 18個(gè)月提高一倍，而價(jià)格下降了一半。 微電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要性 ?經(jīng)過(guò) 40余年的發(fā)展，集成電路已經(jīng)從最初的小規(guī)模芯片，發(fā)展到目前的超大規(guī)模集成電路和系統(tǒng)芯片，單個(gè)電路芯片集成的元件數(shù)從當(dāng)時(shí)的十幾個(gè)發(fā)展到目前的幾億個(gè)甚至幾十、上百億個(gè)。根據(jù)有關(guān)研究機(jī)構(gòu)的測(cè)算，集成電路對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)率遠(yuǎn)高于其他門類的產(chǎn)品。 ? 第二組數(shù)據(jù)是集成電路產(chǎn)品與其他門類產(chǎn)品對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)率的比較。 3G促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)揮無(wú)線通信 物聯(lián)網(wǎng)信息發(fā)送的平臺(tái) —— 3G手機(jī) ?普通 3G手機(jī)服務(wù)業(yè)務(wù)包括以下幾個(gè)方面： ?（ 1）寬帶上網(wǎng) ?（ 2）視頻通話 ?（ 3）手機(jī)電視 ?（ 4）無(wú)線搜索 ?（ 5）手機(jī)音樂(lè) ?（ 6）手機(jī)購(gòu)物 ?（ 7）手機(jī)網(wǎng)游 基于 RFID和手機(jī)終端的移動(dòng)電子 商務(wù) ?1． 3G特色定位應(yīng)用 ?（ 1）高精度定位 ?（ 2）區(qū)域觸發(fā)定位 ?2．移動(dòng)企業(yè)應(yīng)用 ?（ 1）移動(dòng)多媒體會(huì)議電話、會(huì)議電視服務(wù) ?（ 2）高速移動(dòng)企業(yè)接入 ?3．移動(dòng)行業(yè)的應(yīng)用 ?（ 1）面向公眾的業(yè)務(wù) ?（ 2）面向行業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)管理的應(yīng)用 ：物聯(lián)網(wǎng)的基石 ? 第一組數(shù)據(jù)是微電子技術(shù)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的貢獻(xiàn) 。 ?（ 2） 3G與 2G的主要區(qū)別是： 3G能夠在全球范圍內(nèi)更好地實(shí)現(xiàn)無(wú)線漫游，提供網(wǎng)頁(yè)瀏覽、電話會(huì)議、電子商務(wù)、音樂(lè)、視頻等多種信息服務(wù)。 ?（ 1）第三代移動(dòng)通信技術(shù)簡(jiǎn)稱為“ 3G” 或“三代”，是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通信技術(shù)。通訊距離從標(biāo)準(zhǔn)的 75m到幾百米、幾公里，并且支持無(wú)限擴(kuò)展。 ?Zigbee是一種高可靠的無(wú)線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)，類似于CDMA和 GSM網(wǎng)絡(luò) 。 ?協(xié)議標(biāo)準(zhǔn) ?（ 1） ?（ 2）藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn) ?（ 3） HomeRF工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) IPV6技術(shù) ?物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)了技術(shù)上的挑戰(zhàn) ?（ 1）物聯(lián)網(wǎng)由眾多節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)成，無(wú)論是采用自組織方式，還是采用現(xiàn)有的公眾網(wǎng)進(jìn)行連接，這些節(jié)點(diǎn)之間的通信必然牽涉到尋址問(wèn)題 ?（ 2）目前互聯(lián)網(wǎng)的移動(dòng)性不足也造成了移動(dòng)能力的瓶頸 ?（ 3）網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量保證也是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中必須解決的問(wèn)題 ?（ 4）物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的安全性和可靠性也需要重新考慮 ?基于 IPv6技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)解決方案 ?（ 1） IPv6地址技術(shù) ?（ 2） IPv6移動(dòng)性技術(shù) ?（ 3） IPv6 QoS技術(shù) ?（ 4） IPv6安全性與可靠性技術(shù) 終 端 節(jié) 點(diǎn)移 動(dòng) 到 外 地 的 節(jié) 點(diǎn)家 鄉(xiāng) 代 理接 入 路 由 器外 地 接 入 路 由 器I P v 6 直 接 支 持 轉(zhuǎn) 發(fā)數(shù) 據(jù) 包 到 移 動(dòng) 節(jié) 點(diǎn)M I P v 4 的 三 角 路 由 問(wèn) 題（ 流 量 必 須 經(jīng) 過(guò) 家 鄉(xiāng) 代 理 轉(zhuǎn) 發(fā) ）圖 216 MIPv4與 MIPv6的轉(zhuǎn)發(fā)比較 藍(lán)牙、無(wú)線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)與 ZIGBEE ?藍(lán)牙技術(shù)是一種短距離無(wú)線電技術(shù) ?無(wú)線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)（無(wú)線個(gè)域網(wǎng)） WPAN(Wireless ? Personal Area Network)。 ?由大量的部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的微型傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)無(wú)線通信方式智能組網(wǎng)，形成一個(gè)自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，具有信號(hào)采集、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、信息傳輸、協(xié)同處理、信息服務(wù)等功能，能感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)所覆蓋區(qū)域中感知對(duì)象的各種信息，并將處理后的信息傳遞給用戶。 ? （ 3）第三階段是以嵌人式操作系統(tǒng)為標(biāo)志的階段。 ? （ 1）第一階段是以可編程序控制器系統(tǒng)為核心的研究階段。 ?3．嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的過(guò)程 ? 嵌入式系統(tǒng)從 20世紀(jì) 70年代出現(xiàn)以來(lái)，發(fā)展至今已經(jīng)有 30多年歷史。 ?（ 3）嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展促進(jìn)了適應(yīng)特殊要求的微處理器芯片、操作系統(tǒng)、軟件編程語(yǔ)言與體系結(jié)構(gòu)研究的發(fā)展。 ?2．嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn) ?（ 1）微型機(jī)應(yīng)用和微處理器芯片技術(shù)的發(fā)展為嵌入式系統(tǒng)研究奠定了基礎(chǔ)。 ? 2．人工智能技術(shù)的研究與應(yīng)用 ? 當(dāng)前人工智能技術(shù)的研究與應(yīng)用主要集中在以下幾個(gè)方面 ? （ 1）自然語(yǔ)言理解 ? （ 2）數(shù)據(jù)庫(kù)的智能檢索。 ? 應(yīng)用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)使系統(tǒng)能夠面向復(fù)雜數(shù)據(jù)分析、高層決策支持，提供來(lái)自不同的應(yīng)用系統(tǒng)的集成化數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，為決策者進(jìn)行全局范圍內(nèi)的戰(zhàn)略決策和長(zhǎng)期趨勢(shì)分析提供有效的支持。采用全新的數(shù)據(jù)組織方式，對(duì)大量的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、轉(zhuǎn)換、加工，并按照主題進(jìn)行重組，提取有用的信息。
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